Digital Twins im Mittelstand: Was mitgeliefert wird, spart später Zeit und Geld

Teilnehmer: Karl (GF), Franz (Leiter Konstruktion), Anton (Leiter Marketing)

Der Kaffeeduft liegt noch in der Luft, als Karl mit seinem Brötchen Platz nimmt. Franz ist schon da, hat seine Zeichnungen neben dem Tablett ausgebreitet. Anton tippt auf seinem Handy – LinkedIn News wahrscheinlich.

Karl, der Chef: „Leute, ich hatte gestern so ein Gespräch mit einem Kunden, Klaus Buhmann, der will ’ne Sondermaschine – aber vorher in 3D sehen, wie sie sich bei ihm in die Halle einfügt.“

Franz: „Na, dann render ich ihm schnell ein paar Bilder.“

Anton: „Oder… wir zeigen ihm gleich die Maschine. In echt. Also fast.“

Franz, der Konstruktionschef schaut auf. „Bitte nicht wieder dieser Marketing-Zauber…“

Anton: „Kein Zauber. Ein Digital Twin. Virtuell, interaktiv, mit Sensorwerten, die unsere echte Maschine später auch liefern wird.“

Franz: „Und wer baut das?“

Im heutigen Beitrag stelle ich eine weitere Facette der Dienstleistungen meines Unternehmens viSales GmbH vor: CAD zu Digital Twin. Anton, Franz und Karl kennen Stammlesern aus meinem Beitrag Von CAD zu AR: Wie 3D-Daten Ihre Verkaufszahlen revolutionieren können. Schon da waren die drei Personas eines Mittelständlers im Einsatz. Neuer Blickwinkel: Die Zusammenarbeit von Mittelstand und Konzernen und welche Rolle da 3D-Daten spielen.

Was ist ein Digitaler Twin?

Stell dir vor, du baust ’ne Maschine – sagen wir, so ein richtig schönes Teil, das irgendwas stanzt, schneidet oder bewegt. Und bevor du sie überhaupt fertig hast, gibt’s davon schon eine digitale Version. Sieht genauso aus, kann sich bewegen, lässt sich drehen, öffnen, reinschauen.

Das ist ein Digital Twin. Ein digitaler Zwilling von deinem Produkt oder deiner Maschine – aber auf dem Tablet, dem Handy, PC oder in Augmented oder Virtual Reality.

Am Anfang ist das einfach nur ein 3D-Modell. Das hilft schon mal für die Website oder wenn du einem Kunden erklärst, was du baust. Dann kannst du weitere Infos dazupacken: Maße, Varianten, Funktionen – quasi ein Erklärbär im Blaumann, der nie müde wird.

Später geht’s noch weiter. Dann simuliert der Zwilling, wie sich was bewegt oder verhält. Du kannst ausprobieren, was passiert, wenn sich etwas schneller dreht oder wenn die Klappe offen steht. Fast wie ein virtueller Probelauf.

Und wenn du’s richtig krachen lässt, kommt die echte Maschine später auch mit ins Spiel. Dann funken Sensoren live Daten an den digitalen Zwilling. Der zeigt dir zum Beispiel, wie warm’s gerade drinnen ist oder wann das Ding mal wieder Öl braucht.

Am Ende hast du was auf dem Bildschirm, das mitdenkt. Und wenn’s ganz gut läuft, sagt dir der Zwilling selbst: „Chef, ich brauch ’ne Pause – Lager wackelt.“

Kurz gesagt: Ein Digital Twin ist wie deine Maschine auf dem Handy – nur cleverer, durchschaubarer und manchmal sogar gesprächiger.

Mit diesen lockeren Zeilen versuchte ich das Konzept des Digital Twin (D-Twin) in vier Stufen zu unterteilen. Es gibt zur Zeit aber nicht DAS EINE Modell wie ein D-Twin eingeordnet wird. Ich lehne mich mit dem obigen Text an dem Fraunhofer-Modell an. Weitere Ansätze sind z.B. Plattform Industrie 4.0 oder der Siemens -Ansatz mit diesen 4 Stufen: Design Twin (Entwicklung), Simulation Twin (Tests, Varianten), Production Twin (Fertigung), Operational Twin (Nutzung & Wartung).

Auch wenn der Mittelständler vielleicht nur CAD-Daten „Design Twins“ zu einer Maschine besitzt, in einer komplexen Fertigungsstraße seines Kunden werden am Ende „Operational Twins“ benötigt.

Für meinen weiteren Text gehe ich einen sehr pragmatischen Weg und unterteile diese vier Stufen eines Digital Twins nach dem technischen Funktionsumfang, nicht nach dem späteren Einsatzzweck.

Welche Stufe passt zu meinem Projekt?

1. Statisch: Ideal für erste Produktvisualisierungen im Marketing oder auf der Website. Schnell aus CAD-Daten erzeugt, perfekt für mobile Geräte.
2. Animiert: Gut für Schulung und Vertrieb: Bewegungen erklären Funktionen. Besonders stark in Präsentationen oder AR-Demos.
3. Interaktiv: Ermöglicht Kundendialog auf Augenhöhe. Konfiguration, Variantenvergleich oder digitale Begehung – intuitiv und beeindruckend.
4. Simulierend: Die Königsklasse: Echtzeitdaten, Zustandsüberwachung, virtuelle Inbetriebnahme. Voraussetzung für smarte Wartung oder Predictive Maintenance.

Wie verbindet ein Digital Twin Entscheider, Vertrieb und Konstruktion?

Mit einem digitalen Zwilling sehen alle dasselbe – aber aus ihrer Perspektive. Vorteil davon: Ein digitaler Zwilling verhindert Missverständnisse, spart Meetings und reduziert Fehlinvestitionen.

Franz aus der Konstruktion sieht Bauteile: „Ah, so läuft die Achse, hier passt das Lager, da könnte noch Spiel sein.“

Anton aus dem Marketing sieht den USP: „Cool, das kann ich auf der Website drehen, mit Varianten, in AR.“

Und Karl, der Chef, sagt: „Endlich weiß der Kunde vorher, was er bekommt – nicht erst nachher beim Reklamationsgespräch. Ergo: Geringere Retourenquote.“

Der Zwilling wird zum gemeinsamen Gesprächspartner – wie ein Dolmetscher zwischen Abteilungen. Man kann Missverständnisse ausräumen, schneller Entscheidungen treffen und gemeinsam Ideen entwickeln.

Und wenn der Kunde selbst noch reinguckt – auf seinem iPad, auf der Messe, im Facetime- , Teams-, Mesh- oder Zoom-Call – dann wird aus „Verkaufen“ ein echtes Gespräch auf Augenhöhe. Gerade der Facetime-Call mit AR-View für alle Zuschauer ist ein Hammer-Feature: Vorgestellt in diesem LinkedIn-Beitrag.

Ein Digitaler Zwilling zieht alle Parteien auf eine Seite uns sorgt für schnellere Entscheidungen und weniger Missverständnisse. Er verbindet alle Fronten zu einer Einheit: Konstruktion, Vertrieb und Kunde arbeiten endlich Hand in Hand. Mit einem Digitalen Zwilling sprechen alle dieselbe Sprache – vom Ingenieur bis zum Kunden.

Drei Fallbeispiele: Vom StartUp bis zum Konzern

Einfach den QR-Code einscannen... Viel Spaß!

Für die ESA und ESERO Germany haben wir diverse Sentinel-Satelliten aufbereiten, darunter auch den in Planung befindlichen DiegoSat als rein statisches USDZ-Modell. Also ein Stufe 1-Twin. In dem Zuge haben wir aus den CAD-Daten die für die Präsentation notwendigen Inhalte herausgearbeitet und um alle im CAD-Modell der Firma ASTROFEIN - Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH https://www.astrofein.com fehlenden Elemente, zum Beispiel die „Goldfolie“, ergänzt. Premiere der Modelle war am 30.04.2025 in Köln beim DLR. https://www.linkedin.com/posts/gerhardschroeder_augmentedreality-activity-7323286773340528642-spXP Mehr dazu bald in einem Video auf meinem YouTube-Kanal.

Stufe 2, Animiert, ist das zum Beispiel dieses Kabelmanagement-System für die Firma igus GmbH (Video dazu ) oder auch unsere ZSM-Lösung für unseren langjährigen Kunden, die Firma CARL HAMM Röhrenwerk Kupferdreh Carl Hamm GmbH (Video dazu).

2023 hatten wir so einen Digital Twin für das Siemens-interne StartUp DDX entwickelt damit die Vertriebsmannschaft im Kundengespräch die Vorteile der DDX-Software vorführen kann. Mit einer Maschine in AR ein konkretes Nutzungsszenario einer Software vorstellen. Mehr dazu in diesem Fallbeispiel: Data Driven X by Siemens im Verkaufsgespräch (Video zum Projekt von der SPS 2023 ). Dies war ein Stufe 3 & 4-Zwilling nach meiner Einteilung: Stufe 3 ist die Version die man mit diesem QR-Code ausprobieren kann, Stufe 4 ist die nicht öffentliche Version mit der Datenbank-Anbindung, welche ich auch im Video erwähnt hatte.

Exkurs: Digital Product Passport (DPP), der „Beipackzettel“ zu einer Maschine

Der Digitale Produktpass (DPP) ist eine Art digitaler Steckbrief für Produkte. Er enthält Informationen über Herkunft, Materialien, Reparierbarkeit, Recyclingfähigkeit und Umweltbilanz. Ziel ist es, die Transparenz entlang der gesamten Lieferkette zu erhöhen – von der Herstellung bis zur Entsorgung. Verbraucher, Händler und Entsorger sollen auf einen Blick sehen können, was im Produkt steckt. Der DPP wird vor allem in der EU vorangetrieben und soll ab 2027 für viele Produkte verpflichtend sein. Er fördert nachhaltiges Wirtschaften, hilft bei der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben und bietet neue Chancen für digitale Services – etwa in Wartung, Rücknahme oder Second Life: Mehr zum DPP.

Und natürlich gehören zu den Daten eines Produkts auch… 3D-Daten. Gut wäre es da nicht nur irgendwie die nackten CAD-Daten zu haben, sondern gleich einen Digitalen Zwilling, denn schon lange vor der „Wartung“, zum Beispiel im Sales, kann ja, ein 3D-Modell von Vorteil sein. Wohl dem Unternehmen das da von meinem Unternehmen seine Produkte als passende OpenUSD-Inhalte zur Hand hat!

Mehr dazu in einer späteren Ausgabe. Interesse an dem Thema?

Mein Vortrag von der XR Expo am 9. Mai in Stuttgart

Auch wenn ich aus persönlichen Gründen dann doch keinen Vortrag in Stuttgart halten konnte, hier eine Zusammenfassung als Video. Ich hatten die Folien ja fertig.

Zwei weitere Vorträge, welche in dem Video auch erwähnt werden: Die OpenUSD-Story: Wie Apple via Pixar & Metaio zum Augmented Reality-Giganten wurde und OpenUSD im Vertrieb: Mitschnitt vom XR-Symposium am 12.03.2025 in Heidelberg.

Die drei Videos im Zusammenspiel ergänzen sich gut und geben einen Einstieg in das Thema. Weitere Videos sind in den Shownote verlinkt.

Geht OpenUSD auch ohne Apple und NVIDIA?

Ja!

Wir setzen für unsere Projekte viele OpenSource-Tools ein und haben selbst eigene Tools dazu entwickelt. Neben dem Ansatz 3D-im-Browser via Model-Element (Video dazu) haben wir auch einen 3D-Web-Player für OpenUSD der neben statischen Inhalten auch Animationen darstellen kann und

Ausblick: IEEE- & "DIN-OpenUSD"?

Die Bestrebungen zur Standardisierung von 3D-Formaten laufen. Dazu gehört an der Spitze klar OpenUSD. Wenn sich innerhalb eines Jahres diese Arbeit auszahlt haben wir endlich einen weltweiten Standard für 3D-Inhalte.

Klar, es ist noch ein langer Weg zum Ziel. Aber während Marktbegleiter immer noch auf Unity oder Unreal setzen und deren steigenden Lizenzkosten an Kunden weiter geben müssen, haben wir eigenständige Forschungs- & Entwicklungskosten zu tragen.

Inzwischen kippt nun die Kostenwaage zu unseren Gunsten.

Mein Pitch

Satt satte 150 MB Unity-Apps setzen wir den gleichen Funktionsumfang in Form von 14 MB OpenUSD-Dateien um. Oder verkleinern 55 MB-Weblösungen auf 15 MB und ergänzen noch um Produktkonfigurator-Funktionen.

Wer nun Interesse an einem unverbindlichen Gespräch hat, hier mein Kalender mit freien Terminen oder einfach eine Direktnachricht via LinkedIn an Gerhard Schröder senden.

Viele Grüße aus Velbert!

Gerhard Schröder